При последовательном подключении резистора с сопротивлением R 0 = 0 , 75 R 0 =0,75 кОм и вольтметра в сеть с напряжением U = 180 U=180 В, показания вольтметра равны U 0 = 80 U 0 =80 В. Каково напряжение вольтметра U 1 U 1 при подключении к нему другого резистора сопротивлением R 1 = 1 , 4 R 1 =1,4 кОм?
Ответ нейросети
13 мая 2025 11:07
Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Даные задачи:
- Первый резистор ( R_0 = 0,75, \text{kΩ} )
- Вольтметр показывает ( U_0 = 80, \text{В} )
- Общие напряжение в сети ( U = 180, \text{В} )
- Второй резистор ( R_1 = 1,4, \text{kΩ} )
Цель:
Найти новое показание вольтметра ( U_1 ), когда к нему подключен резистор ( R_1 ).
Анализ задачи:
Рассмотрим, что происходит:
- Вольтметр подключён параллельно резистору ( R_0 ).
- Вольтметр показывает ( U_0 = 80, \text{В} ), значит, через резистор ( R_0 ) протекает ток ( I_0 ).
- При подключении к тому же контуру резистора ( R_1 ), вольтметр покажет напряжение ( U_1 ), которое мы должны найти.
Шаг 1: Определим ток через первый резистор и вольтметр:
Закон Ома: ( I_{R_0} = \frac{U_0}{R_0} )
Подставим числа: [ I_{R_0} = \frac{80, \text{В}}{0,75, \text{kΩ}} = \frac{80}{750} \text{мА} \approx 0,1067, \text{мА} ] (Преобразования: 1 кОм = 1000 Ом, 1 В / 750 Ом ≈ 0,00133 А = 1,33 мА, но так как меры в姆, удобно оставить в миллиамперах).
Шаг 2: Найдём вольтметр и сопротивление
Поскольку вольтметр подключен параллельно ( R_0 ),
- Напряжение на него равно ( U_0 = 80, \text{В} ),
- Ток, текущий через ( R_0 ), равен ( I_{R_0} ).
Обратите внимание, что в сети действует общее напряжение ( U = 180, \text{В} ), а через сопротивление ( R_0 ) и вольтметр — это параллельная цепь.
Шаг 3: Подключение второго резистора ( R_1 )
Когда подключаем ( R_1 ), он тоже оказывается параллельно ( R_0 ) и вольтметру.
Из-за этого:
- Общее сопротивление параллельного соединения изменяется.
- Напряжение, ( U_1 ), оказывается на обоих резисторах и вольтметре.
Шаг 4: Важное наблюдение
Поскольку измерение показывает ( U_0 = 80, \text{В} ), сопротивление ( R_0 ) и ток через него определены.
При подключении второго резистора ( R_1 ), напряжение параллели станет:
[ U_1 = U \times \frac{R_{eq}}{R_{total}} ] где ( R_{eq} ) — эквивалентное сопротивление, которое зависит от сопротивлений ( R_0 ) и ( R_1 ).
Но упростим анализ: поскольку источник напряжения ( U = 180, \text{В} ) и есть параллельное соединение резисторов, то напряжение на параллели равно по закону делителя.
Шаг 5: Расчёт токов и сопротивлений
Текущий ток через ( R_0 ): [ I_{R_0} = \frac{U_0}{R_0} = \frac{80, \text{В}}{0,75, \text{kΩ}} = \frac{80}{750} \approx 0.1067, \text{мА} ]
Мощность, но это не важно сейчас.
Шаг 6: Найдём сопротивление в цепи
Эквивалентное сопротивление параллельных резисторов: [ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{R_0} + \frac{1}{R_1} ] [ R_0 = 0,75, \text{kΩ} = 750, \textΩ ] [ R_1 = 1,4, \text{kΩ} = 1400, \textΩ ] [ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{750} + \frac{1}{1400} \approx 0,001333 + 0,000714 \approx 0,ular{2}.
]
[ R_{parallel} \approx \frac{1}{0,002047} \approx 488.9, \textΩ ]
Шаг 7: Общий ток из источника:
[ I_{total} = \frac{U}{R_{total}} ]
Но нужно найти ( U_1 ), напряжение на параллели. Поскольку ( R_{parallel} ) — сопротивление всей параллели, и ток через них: [ I_{parallel} = \frac{U_1}{R_{parallel}} ]
И для определения ( U_1 ):
- Вольтметр показывает напряжение на параллели, равное напряжению на ( R_0 ) и ( R_1 ).
В данной ситуации:
- Так как сопротивление увеличивается, при подключении второго резистора напряжение на параллели должно снизиться.
Итог:
По формуле делителя: [ U_1 = U \times \frac{R_{parallel}}{R_{total}} ]
Но так как сопротивление становится ниже, напрашивается, что напряжение при подключении ( R_1 ) равно: [ U_1 = \text{напряжение, которое делится между сопротивлениями} ]
Итог:
Явно, так как при первом подключении ( U_0 = 80, \text{В} ), а сопротивление параллели ( R_{parallel} = 488.9, \textΩ ), то соотношение напряжений при параллельном соединении: [ U_1 \approx 80, \text{В} ] (так как сопротивление не изменится кардинально, и напряжение делится пропорционально сопротивлениям)
Ответ:
[ \boxed{ U_1 \approx 80, \text{В} } ]
Это — примерное значение, при прочих равных условиях, напряжение на параллели после добавления резистора остаётся приблизительно равным исходному ( 80, \text{В} ).
Если хотите, я могу помочь уточнить или провести более точные расчёты!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



